题目
5. 简述晶体螺旋位错生长理论的要点及形成晶体的过程。
5. 简述晶体螺旋位错生长理论的要点及形成晶体的过程。
题目解答
答案
答: 开始时, 晶面上的吸附原子扩散到位错的扭结点, 从扭结点开始逐渐把位错线填满,将位错线推进到另一位置,原有的位错线消失,新的位错线形成。吸附原子又在新的位错线上生长。位错线推进一周后, 晶体就向上生长了一个原子层。如此反复旋转生长,晶体将沿位错线螺旋式长大。
解析
考查要点:本题主要考查对晶体螺旋位错生长理论的理解,包括其核心机制和晶体生长的具体过程。
解题核心思路:
- 位错线的作用:明确位错线在晶体生长中的动态变化,包括吸附原子的扩散、位错线的推进与新位错线的形成。
- 原子层生长:理解每推进一周形成一个原子层的周期性规律。
- 螺旋生长特征:将位错线的移动与晶体的三维螺旋式生长联系起来。
破题关键点:
- 吸附原子的扩散路径:吸附原子如何被位错扭结点吸引并填充位错线。
- 位错线的推进与消失:旧位错线被填满后消失,新位错线形成,推动生长循环。
- 周期性与螺旋结构:位错线的旋转推进导致晶体逐层螺旋式长大。
晶体螺旋位错生长理论的要点:
- 位错线的动态:晶体表面的位错线是生长的核心,吸附原子优先扩散到位错的扭结点。
- 原子层的形成:吸附原子沿位错线填充,填满后位错线推进到新位置,旧位错线消失,新位错线形成。
- 周期性生长:每推进一周,晶体向上生长一个原子层,重复此过程形成螺旋结构。
形成晶体的过程:
- 吸附原子扩散:晶面上的吸附原子向位错的扭结点聚集。
- 填充位错线:吸附原子从扭结点开始,逐渐填满整个位错线。
- 位错线推进:位错线向前移动到新位置,原位错线消失,新位错线形成。
- 重复生长:吸附原子在新位错线上继续生长,每推进一周形成一个原子层,最终晶体沿位错线螺旋式长大。